核主泵流体静压式二级密封的压力变形数值研究

采用ANSYS软件和FLUENT软件数值分析了在核主泵一级密封失效时,流体静压式二级密封在密封压力下由接触式转变为非接触式机械密封的机理、密封端面的压力变形规律、密封液膜的流体动力学特性、以及密封端面变形对密封性能的影响规律。     

液膜润滑非接触式机械密封温度场分析

利用有限元软件ANSYS计算了液膜润滑非接触式机械密封的温度场分布,与同样工况的接触式机械密封进行了对比,并分析了密封材料导热系数、主轴转速、密封介质粘度、液膜厚度等参数对温度场的影响.结果表明:密封材料导热系数、主轴转速对端面温度具有较大影响,而液膜厚度的影响可以忽略.     

机械密封在芳烃泵中的应用

通过对密封端面间液膜状态的分析,提出机械密封在芳烃泵中的设计思路。     

新型非接触式气液膜串联机械密封在轻烃泵上的开发应用

针对现有轻烃泵用普通接触式机械密封及串联式干气密封存在的问题,研究开发出一种新型流体动压润滑非接触式气液膜串联机械密封,介绍了其结构特征、工作原理及技术优势.应用结果表明:研制的新型非接触式气液膜串联机械密封具有可实现密封介质的零泄漏甚至零逸出、长周期安全可靠运转、对环境无污染及运行维护费用低等优点.     

差速浮动式传输密封性能分析

介绍一种新型的非接触式轴端机械密封——差速浮动式传输密封的工作原理及密封机制,根据流体力学的基本原理和静压气体润滑理论,建立传输密封泄漏量、压力分布、摩擦转矩、端面温升、承载能力和液膜刚度的计算公式。利用MATLAB软件对传输密封的性能进行数值模拟,分析密封结构参数和动力参数对密封性能的影响。分析结果表明,端面泄漏量的重要影响因素是端面间隙、液压油的压力波动和液压油的黏度,动环转速对泄漏流量的影响很小;密封间隙中主要以混合摩擦为主,且摩擦转矩与端面压力成正比,与密封间隙近似成反比例关系;密封间隙中的液膜刚度在初始液阻比为1时取最大值,且液膜刚度与端面压力成正比,与密封间隙成反比例关系。     

干气密封在立式高速泵上的应用

乙烯装置回收单元低压凝液泵原采用双端面机械密封,密封使用寿命短,封液泄漏严重。改造为干气密封后彻底改变了该泵的运行状况,解决了泄漏问题,减少了检修费用。立式高速泵干气密封的成功改造,为同类立式高速泵轴封改造提供了参考。     

弹簧刚度对端面接触式机械密封振动的影响

对机械端面密封的密封环动力学过程进行分析,建立密封环的运动模型和数学模型,并利用Matlab编程对运动微分方程进行求解,分析弹簧刚度改变对端面接触式机械密封振动的影响。结果表明,随着弹簧刚度的增大,密封环轴向振动加剧,偏摆振动减弱,端面液膜压力和液膜力减小,接触力增大,泄漏量减小。     

加氢裂化进料泵密封改造方案探讨

为解决加氢裂化进料泵在高温》高速》高腐蚀介质运行中的泄露问题,分析加氢裂化进料泵密封的故障原因,提出改进方案.将原设计采用的单端面弹簧密封改进为双端面机械密封,根据加氢进料泵密封特点选择合适的机械密封辅助系统,给出校验密封性能参数计算的方法.此改造方案在加氢进料泵实践应用中验证了双端面机械密封在高腐蚀介质,高温,高转速...     

轴流泵机械密封的改造与设计

某石化公司轴流泵机械密封多次发生泄漏,本文分析了机械密封失效的原因,对某结构和控制系统进行了改进设计,将原串联机械密封改造为串联气液膜密封,并设计了机械密封密封气的控制系统,最后通过机械密封结构的设计计算,对原机械密封结构进行了改造和优化,改造后的机械密封性能优于进口机械密封,实现了聚合反应器循环轴流泵长周期运行。     

高粘度匀浆泵轴封的研制

分析了进口高粘度匀浆泵轴封寿命短的原因。设计一种刃口型密封端面的机械密封,代替原泵轴封采用的橡胶油封。使用结果表明,采用该新型机械密封,轴封处密封效果良好,轴封寿命延长。     

压力自适应型机械密封的数值模拟研究

针对压力自适应型机械密封在高压工况下密封端面变形与密封性能不佳的问题,采用ANSYS中的计算流体力学软件FLUENT和有限元分析软件Mechanical APDL,在15.9 MPa高压工况下分别对密封端面间隙中的液膜流场和密封环进行了数值模拟分析研究,并将计算出的液膜流场状态和密封环变形结果进行了流固耦合求解,进而对液膜厚度对密封性能的影响规律进行了分析,同时对在实际工作状态下,工作压力逐渐上升,密封各性能参数的变化规律也进行了分析。研究结果表明,该密封在高压下的端面变形符合设计需要,密封环端面间的开启工作压力在3 MPa左右,在15.9 MPa高压工况下密封端面间流场的开启力为67.6 kN、泄漏量为0.04 m3/h,平衡膜厚为2.8μm。与其他类型的密封相比,结果显示该种密封能够在高压下提供足够的开启力和在低压下较小的泄漏量。     

变工况条件下机械密封端面膜压实验研究

通过机械密封端面稳定实验,研究热油泵机械密封在工况变化时端面膜压变化,分析相同转速、相同温度和不同压力以及相同压力、相同温度和不同转速2种工况下机械密封端面膜压实验结果,并与变工况机械密封理论计算结果进行比较。实验结果与变工况机械密封理论计算结果吻合。工况变化瞬时,密封端面液膜失稳导致汽化半径瞬时增大,发生闪蒸,由于闪蒸端面压力瞬时增大,使得端面的开启力大于闭合力,造成机械密封发生开启失效;在持续抽空过程中,密封端面会发生干摩擦,加剧端面磨损。     

氨泵机械密封液膜相态稳定性方法的研究与应用

通过对在用氨泵的情况调查,应用相变理论对机械密封端面流体膜的合理性和稳定性进行了分析研究,确定出控制端面液膜压力和利用冲洗来控制液膜温度,从而保证液膜的稳定。该方法应用于大庆天然气公司的氨泵上,密封性能和使用寿命均得到了较大的提高,改善了工作环境,经济效益非常显著。     

Parametric Study on a Wavy-Tilt-Dam Mechanical Face Seal in Reactor Coolant Pumps

The reliability of mechanical seals in reactor coolant pumps is essential for the safety of pressurized water nuclear power plants. A wavy-tilt-dam (WTD) mechanical face seal, characterized by a circumferential wave with a radial taper and seal dam on one of the seal faces, has proved to be effective in practice. A theoretical model is developed to study the mechanism of the WTD seal in this article. Then, the structural parameters such as wave amplitude, taper, dam radius, and the number of waves are studied for the WTD seal under different rotation speeds and seal pressures. The results show that the mechanism of the WTD seal is the combination of hydrodynamic and hydrostatic effects, which do not work simultaneously. During the period of start-up and shutdown, when the film thickness and the pressure differential are both small, the seal works as a hydrodynamic seal, whereas it is a nearly hydrostatic seal at the stable working condition. The waves on the seal face will obviously impair the hydrostatic effect before cavitation occurs in the fluid film. The optimal values of the structure are obtained by analyzing the numerical results under certain working conditions. In addition, the performance varies obviously with rotation speed and seal pressure.     

泵用干气密封技术及应用研究

分析了泵用干气密封的工作原理、主要特点；根据工艺条件和环保要求，提出了不同工况下密封的3种典型布置方式及其辅助系统，指出了使用中应注意的问题；介绍了在液氨泵上采用双端面干气密封的一个应用实例。该研究可为密封用户在关键装置的离心泵上选择、使用干气密封提供指导。     

变工况机械密封端面运动实验分析

通过采用螺旋增压辅助手段开发的抗变机械密封和普通机械密封对比实验,探讨了热油泵机械密封在工况变化时动环开启失效机制,分析了相同压力和相同温度、相同温度和不同压力、相同压力和不同温度3种情况下机械密封对比实验结果。结果表明：普通热油泵机械密封在工况变化时会因闪蒸而开启失效,而抗变机械密封采用螺旋辅助增压手段提高密封出口端压力．有效改变汽化半径,使密封端面处于全液相状况．从而具备较强的抗变工况能力。     

串联式双端窄面密封在液态烃泵上的应用

阐述了串联式双端面窄面密封的结构设计。串联式双端窄面密封在液态烃泵上的实际应用中取得了良好的经济效益和社会效益。     

基于DHMM的机械密封端面膜厚识别技术的研究

维持机械密封端面间一定的膜厚是保证机械密封正常运行的关键,利用声发射技术监测得到的反映机械密封膜厚状态的信号往往信噪比很低,对其工作状态进行分类存在一定的困难。提出一种基于声发射信号利用总体经验模式分解(EEMD)和离散隐马尔可夫模型(DHMM)识别的机械密封端面膜厚识别技术。首先对声发射信号进行分帧处理,运用EEMD方法对信号进行时频分析,对分解出的子频分量分别提取时域和频域特征,再由核主成分分析法对特征参数进行优化降维,利用简化后的特征参数矢量训练各个机械密封端面膜厚状态的DHMM,最后由训练好的DHMM实现机械密封端面膜厚状态的识别,从而实现机械密封端面接触状态的监测。试验研究表明:该方法能够快速有效地判断出膜厚状态,并且需要的训练样本少,训练速度快,对实现机械密封端面接触状态的智能化在线监测具有重要的意义。     

橡胶装置溶剂泵机械密封泄漏原因分析与处理

分析橡胶装置溶剂泵机械密封泄的原因,结果表明,溶剂泵机械密封泄漏的原因是密封端面比压过大造成静环急剧磨损而引起的。将原来的非平衡型改造成平衡型的机械密封后,密封端面的密封性能和磨耗性都能满足要求,使用寿命有了明显提高。     

高温油浆泵机械密封的应用

针对工作介质为催化高温油浆,且含有固体催化剂颗粒,运行工况恶劣的问题,以某公司研制的150CZY150型塔底油浆泵的机械密封为例,介绍了炼油厂催化裂化装置关键设备高温油浆泵机械密封的一种选型设计,通过对结构、主要材料及辅助系统的优选,满足机械密封的使用条件,提高油浆泵的运行周期。